Подключение планшета без аккумулятора в автомобиле
Подключение планшета в качестве ГУ напрямую без батареи.
С моей последней записи про установку любого планшета в качестве ГУ прошло достаточно много времени. Я переосмыслил методы питания планшета и управление им. И спешу поделиться своими умозаключениями.
Итак, самое сложное при установке планшета в качестве магнитолы — это обеспечение нормального питания с сохранением возможности использования OTG-устройств, типа флэшек, камер заднего вида и прочего. В случае с нексусом 7 мне очень часто приходилось балансировать на грани, чтобы планшет не заряжался быстрее, чем разряжался. Очень часто планшет напрочь отказывался набирать заряд, что меня ужасно бесило.
Поэтому я решил немного изучить матчасть и все-таки удалить батарею из планшета, запитав его напрямую (через стабилизатор напряжения на 4,3В) от бортовой сети. Для этого я отпаял провода питания от контроллера заряда батареи:
Дальше я изолировал желтый и белый провода, они нам не нужны. А к черным и красным припаял соответственно провода питания (черный — земля, красный +4,3В). Для удобства сделал разъем под юсб-штекер.
Теперь, если подключить провода к планшету, подать напряжение 4,3В и включить его, планшет запустится. Заряд батареи будет отображаться в виде восклицательного знака, но это ничего.
Подключив планшет к постоянному плюсу и земле в автомобиле, мы получим постоянно включенный планшет.
А теперь нам нужно как-то отправлять его в сон при выключении зажигания и выводить из спячки, включать экран, при включении зажигания. Причем этот процесс должен быть полностью автоматизирован.
Для этого нам понадобится реле с нормально-закрытыми контактами и пара проводов. На материнской плате Нексуса имеется датчик холла, который как раз поможет нам с поставленной задачей.
Дело в том, что если соединить один из контактов датчика холла с землей планшета, то планшет тут же погаснет. А чтобы его пробудить, достаточно отключить землю от датчика холла.
На плате нексус 7 2012 этот датчик находится тут:
Припаивать провод, по которому будем управлять сном планшета, нужно к вот этой ноге:
Теперь, подключив провод, припаянный к датчику холла через нормально замкнутые контакты к земле планшета, мы получим постоянно спящий при отсутствии напряжения на управляющих контактах реле, планшет.
Подключив управляющие контакты реле к зажиганию (ACC) разъема магнитоллы, мы добьемся того, что при включении зажигания планшет будет молниеносно просыпаться, а при выключении зажигания — засыпать. При этом у нас остается свободным разъем Usb планшета под всякую переферию.
Еще один ньюанс: при использовании otg-кабеля. Желательно в кабеле перерезать красный провод питания, идущий от планшета. Для чего? Чтобы по y-otg кабелю питалась вся прочая переферия, а на планшет ни при каких обстоятельствах не подавалось напряжение от других источников, кроме уже устроенного нами питания.
Датчики холла есть скорее всего во всех планшетах, так что организивать питание планшетов других марок по той же схеме не составит труда.
Установка планшета без аккумулятора и кнопок в авто. Часть 2.
В ходе манипуляций периодической пайкой/отпайкой компонентов к плате планшета решил все-таки, что удобнее будет оставить плату защиты аккума (которую я предварительно от него отпаял).
На материнке очень удобно выведены дублирующие контакты кнопок включения и регулировки звука. Нашел там контакт POW и припаял к нему соответствующий вход контроллера.
Вот таким образом все это разместилось в планшете.
Преобразователь 12В – 4В собрал в отдельном металлическом корпусе, приклеив его основание на теплопроводный скотч (он все-таки немного греется). Залил термосоплями, сквозь которые, кстати, видно индикацию на плате преобразователя. Преобразователь 12В – 5В поместил в корпус из-под платы управления гирляндой.
Этот преобразователь не греется, так как он практически ничего не потребляет, он просто обеспечивает напряжение 5В на разъеме micro-USB планшета.
Ну а далее начинается волшебство, т.к. корпус планшета четко (с легким натягом) встал между креплениями рамки для БК. Путем разных манипуляций определил, что лучше дополнительно закрепить его с помощью 2хстороннего скотча к самой рамке, чтобы он просто вдруг не съехал вниз. Единственное, что стало проблемой – это подключенный кабель USB. Он немного мешал занять планшету необходимое положение в рамке. Пришлось срезать изоляцию вокруг штекера.
Вот так это все выглядит перед установкой в автомобиль.
Продублировал хомуты проволокой из-за риска их поломки.
А так выглядит уже на своем месте с подключенным разъемом.
Подключение планшета без аккумулятора в автомобиле
Внимание! Автор не несет никакой ответственности за порчу, лишение гарантии и иные риски связанные со вскрытием и модернизацией устройства. У автора вообще в голове не укладывается, как один человек, может нести ответственность за действия другого человека.
_________________________________________________________________________________________________________________
Часто вижу вопросы и, соответственно, потребность некоторых людей подключить свой девайс:
1. Без батареи.
2. Без разъема питания.
Попробуем рассмотреть разные варианты этих ситуаций
Это в большинстве случаев, а вообще, их великое множество, этих случаев, нужно уточнять (Есть даже такая штука, как спецификация USB зарядки, можете погуглить «BATTERY CHARGING V1.2 SPEC»).
Варианты с подключением питания со стороны батареи:
c. Не имеется отдельного разъема питания, он общий с USB-OTG. Батарея не нужна.
Чем отличается от предыдущего варианта, думаю, особо объяснять не нужно. USB-OTG, особенно если к нему хаб подключить,- это простор для фантазий и удобств.
Итак, некоторые думают (или просто делают), что адаптер внешнего питания можно «плюсминусом» посадить на соответствующие контакты вместо батареи и ничего страшного в этом нет. Это не совсем так. В большинстве случаев питание с батареи идет сначала на контроллер питания, как и с внешнего питания идет туда же. Не поленившись найти и открыть даташит на микросхему этого контроллера, например AXP209, там английским по белому написано, что питание со стороны батареи не должно превышать эм. 6.3v, а сгорит оно при 11v. максимум. А на контроллере другого планшета написано не более 4,5V. тут не угадаешь, кроме того я писал, что это в большинстве случаев, но иногда питание с батареи может идти прямиком на другие узлы. И неизвестно, как в тех узлах отнесутся к вашим 5v, вместо положенных не выше 4.3v. В общем, тут нужно смотреть.
Кроме того, возможно так, что от вашего ЗУ напряжение доходя до контактных площадок батареи проседает на проводах, да или просто под нагрузкой, тогда, в общем случае, все в порядке) Главное произвести замеры.
Что касается выбора максимального тока адаптера питания, то по хорошему нужно поставить амперметр в разрыв плюса батареи и посмотреть сколько на самом деле кушает устройство в разных режимах. Вообще должно подойти честных два-три ампера с запасом мощности.
Тем, кто хочет все таки обезопасить себя и подать «батарейное» напряжение читайте следующий пункт.
d. Просто батарея нужна!
Что следует помнить, при зарядке литиевых элементов в обход контроллера зарядки (именно контроллера зарядки, а не контроллера батареи который отключает банки при перезаряде\переразряде):
— Ток заряда не более половины всей емкости.
— Ток разряда не более двух крат всей емкости.
— На морозе элементы заряд не принимают, но отдают (следовательно, если дело происходит в авто, старайтесь размещать так, чтобы они согревались быстро, но не перегревались!)
Итак, например, возьмем за аксиому что некий планшет потребляет под нагрузкой 1А. к нему подцеплена батарея 3000mAh.
Следовательно, нам нужен источник питания выдающий ток не менее 1.5А (чтобы батарея заряжалась током где-то 500мА), но и не более того, потому что, если у вас само устройство выключено, а батарея разряжена, то ток заряда может превысить нагрузочную способность ключей батареи, или максимально допустимый ток заряда. Вообще нас интересуют готовые адаптеры или микросхемы рассчитанные на ток не менее указанного параметра, а как ограничить «сверху» мы позже подумаем. Наше зарядно-питающее устройство с применением Step-Down регулятора, так как от него можно добиться высокого КПД, небольшой теплоотдачи и приличной мощности, а так же универсальность применения дома-в-авто.
В общем, купили мы адаптер, принесли домой разобрали. Посмотрели что написано на микросхеме, нашли даташит в поисковике и выискали в даташите как отрегулировать напряжение. в моем случае надпись Xl2009e1. Смотрю даташит, а там нарисована вот такая штука:
Установка планшета без аккумулятора и кнопок в авто. Часть 1.
Итак, как я уже упоминал, изначально была идея избавляться от устаревшей(пусть и крутой на момент выпуска авто) электроники. Да, у родного БК есть свои прикольные фишки, но… Да ну его! Прикидывал уже планшеты, но не учитывая их габаритов или ещё каких-то параметров. Главное для меня было найти 7″ за адекватную цену. И вот попался вариант по акции за 2000р. Не без проблем приобрёл) ещё и пришлось брать витринный. Ну, да ладно. Отдельно был приобретён кронштейн для установки планшета.
Для чего? Для того, чтобы некоторое время покататься с ним, посмотреть как он будет работать в связке с Elm327, как покажет себя при низких /высоких температурах, ну и мало ли чего ещё. Закрепил присоску прям на дисплей родного БК, запитал от прикуривателя. В проге на планшете установил выход/вход в ждущий режим при пропадании/появлении питания на разъёме micro-USB. Обкатка не прошла успешно и показала основной минус эксплуатации планшета в машине — наличие аккумулятора. Да, бывают разные исполнения аккумуляторов и, соответственно, определённая схема контроля заряда и температуры. Так вот, для данной модели планшета хватало уже 0 градусов ночью для того, чтобы он наутро выдавал оповещение о полностью разряженнлм аккумуляторе, либо блокировал его заряд ввиду низкой температуры. Это при том, что планшет ночует в машине. Если же постоянно забирать его домой, то подобных проблем, естественно, нет. Естественно, это неспроста, так как литий-ионный аккум заряжать при низких температурах категорически запрещено — может и бомбануть. Другая опасность — это высокая температура летом на солнце (у нас обычно в разгар лета около 36-40°С). Так что основная задача — заставить планшет работать без аккумулятора. И это не так просто как может показаться на первый взгляд. Здесь может быть 2 сценария в зависимости от исполнения аккумулятора и материнской платы:
1) аккумулятор с 2мя проводами («+» и «-» ) — изымаем аккум и подаём стабильные 4 В на разъём. Бывает, что все работает сразу.
2) аккумулятор с 3мя и более проводами (добавляется как минимум контроль температуры). Обмануть планшет становится сложнее. Вот этим путем и пришлось идти.
Для начала можно тупо попробовать отключить аккум и воткнуть зарядку в разъём. В данном случае планшет просто переходит в режим заряда, Андрюша не загружается. Теперь может появиться идея запитать его, например, через типовую плату зарядки аккумуляторов на микросхеме TP4056.
Теперь планшет может даже загрузить ПО, но вряд ли проработает долго и скорее всего будет ругаться на низкую температуру аккумулятора. Дело в том, что данная плата больше 1 А не отдаст, а большинству планшетов, как известно, требуется ток в районе 2 А, а то и более.
Что можно сделать далее.
Есть же замечательные понижающие DC/DC преобразователи, которые могут обеспечить ток в районе 2А и стабильное выставленное напряжение, например, полностью заряженного аккумулятора — 4,2В (в зависимости от типа аккумулятора). Отлично! Имеем нужное напряжение, достаточный ток. Остаётся сымитировать наличие терморезистора.
В основном бывает достаточно впаять между выводом GND и «Т» резистор либо 9кОм, либо 10кОм, что соответствует температуре аккумулятора в нормальных условиях. Паяем, подключаем и… Вуаля! Все работает! Правда заряд может быть не 100%, например, по причине падения напряжения в проводах от преобразователя до разъёма планшета. Но это нам не важно. Но вдруг становится заметно, что заряд начинает падать! Ужас! Как так?! WTF?
Подробности изложу во 2й части, а то многабукаф получается.
А пока задача стоит такая:
— стабильное постоянное питание планшета (имитация АКБ);
— автоматическое включение без использования кнопок при включении зажигания;
— автоматический переход в режим ожидания при выключении зажигания;
— возможность выключения/перезагрузки планшета без использования кнопок.
Установка планшета БЕЗ Аккумулятора!
Перед тем как вносить какие либо изменения в конструкцию авто или планшета рекомендую дочитать статью до конца. За возможные последствия ответственности не несу. Перепечатка, использование статьи и её фрагментов, частей, выдержек без письменного согласования со мной запрещено.
Copyright © Александр Иванов 2017 Все права защищены
Итак по порядку.
Планшет устанавливаем в приору 2 вместо штатного БК.
Суть написания статьи в том что любой устанавливаемый планшет при температуре в салоне ниже минус 10 градусов отключится. Включить его получится только при прогреве аккумулятора планшета.
Попытки постоянно держать планшет энергонагруженным особо ситуацию не меняют.
При попытке найти пятачки питания планшета на плате, подпаятся к ним, отсоеденить аккумулятор и подать напряжение- планшет уходит в защиту. Современные планшеты оснащены ID идентификаторм, и не дают посторонней батарейке запустить его. Попробуйте к примеру включить ноутбук HP не родным зарядником. Ничего не выйдет.
В этой статье я наглядно покажу как обойти эту проблему.
Размер планшета должен быть диагональю 7 дюймов.
При выборе обратите внимание на качество картинки и скорость планшета, поэтому денег не жалейте- в дороге медленный планшет опаснее слепого за рулем.
Самый дорогой какой я смог найти с подходящими мне характеристиками был ACER ICONIA TALK S A1-724 за 11000 р.
Подопытный
Вскрываем планшет и вынимаем аккумулятор
Аккуратно отдираем черную оболочку (опасность взрыва при повреждении)
Нам необходимо добраться до платы управления питанием планшета. Она установлена в аккумуляторе и выглядит вот так
Далее необходимо найти «пяточки» припаяные от аккумулятора к плате. Для этого подносим аккумулятор к окну и видим
Зачищаем «пяточки» и проверяем полярность
Далее
ВНИМАНИЕ! ПОДВОХ ОТ ПРОИЗВОДИТЕЛЯ. Многим ремонтникам ноутбуков этот прием знаком при замене аккумуляторных батарей в аккумуляторе ноутбука.
Нам необходимо отрезать плату от аккумулятора.
Отрезаем и.
При повторном подключении платы к аккумулятору планшет больше не включается.
На плате сработала защита и одна из микросхем платы аккумулятора ушла в защиту.
Далее подпаиваемся к пятачкам платы аккумулятора.
При этом «минус» у нас ушел в защиту.
Для этого дублируем его подпаивая один конец провода к минусу прямо на плату акб, а второй конец на корпус (массу) планшета.Красный «плюс», чёрный «минус». Белый и зеленый отрезаем.
ВАЖНО. Провод используйте от штатного зарядного устройства или просто хорошего качества, отрезав его от коннектора микроюсб. Т.Е. провод должен быть нормального сечения. Провод перед пайкой проденьте через отверстие наушника в крышке планшета.
Закрываем планшет.
Далее подключаем к машине автомобильное зарядное устройство.
Для этого, я, через предохранитель 5 ампер, продублировал разъём прикуривателя от Нивы ВАЗ 2131 постоянно подключенный к сети автомобиля (питание брал от регулятора вращения скорости вентилятора отопителя салона). (Прикуриватель НИВЫ считается самым надёжным). Все провода используем только от российских автомобилей.адаптер ложим возле блока ЭБУ авто.
ВНИМАНИЕ! Адаптер должен иметь ток отдачи не менее 3 ампер. РЕАЛЬНЫХ 3 АМПЕР.
В противном случае планшет не запустится.
Я использовал 4 амперный.
При замере выдаваемого тока он честно выдал 3 АМПЕРА из заявленных 4 ампер.
Далее.
Имейте ввиду, что при запуск двигателя неминуема просадка напряжения в борт сети. Это неминуемо приведет к перезагрузке планшета. Поэтому покупаем конденсатор большой емкости. Я использовал 10000 мкф.
Далее проделываем такую процедуру.
Берем еще один качественный провод зарядки телефона. Отрезаем микроюсб коннектор и подключаем провода к конденсатору следующим образом: Красный «плюс», чёрный «минус». Белый и зеленый отрезаем.
Коннектор юсб включаем в автомобильный адаптер. Теперь при кратковременных скачках напряжения просадка напряжения будет незначительна.
Установлен планшет на штатное место.
Порядок установки подробно описан в многочисленных статьях на сайте DRIVE2.RU.
Закачены необходимые программы.
Автоматизировал включение планшета по блютуз с автомагнитолой.
При включении/выключении автомагнитолы планшет повторяет за ней её действия с добавлением заложенных мною операций. О программе в следующей записи.